Dạng 1: Tính lực quái sát, thông số quái sát
- Cách 1: Phân tích lực
Bạn đang xem: Phương pháp giải một số dạng bài tập về lực ma sát | SGK Vật lí lớp 10
- Cách 2: sít dụng toan luật II Niuton nhằm ghi chép phương trình độ chuyên môn rộng lớn của những lực
* Lực quái sát bao gồm thân phụ loại thông thường gặp:
- Lực quái sát trượt: \({F_{m{\rm{s}}t}} = {\mu _t}.N\)
- Lực quái sát nghỉ: \({F_{m{\rm{s}}n}} = {F_t}\) ; \({F_t}\) là nước ngoài lực hoặc bộ phận nước ngoài lực tuy vậy song với mặt phẳng xúc tiếp.
\({F_{m{\rm{s}}n}}\max = {\mu _n}.N\left( {{\mu _n} > {\mu _t}} \right)\)
- Lực quái sát lăn: \({F_{m{\rm{s}}l}} = {\mu _l}.N\)
Trong đó: \({\mu _t};{\mu _n};{\mu _l}\) theo lần lượt là thông số quái sát trượt, thông số quái sát nghỉ ngơi, thông số quái sát lăn chiêng.
Ví dụ 1: Một xe hơi lượng 1,5T vận động trực tiếp đều bên trên đàng. Hệ số quái sát đằm thắm bánh xe pháo và mặt mũi đàng là 0,08. Tính lực vạc động đặt điều nhập xe pháo.
Hướng dẫn giải
Các lực tính năng lên xe pháo gồm: \(\overrightarrow P.. ;\overrightarrow N ;{\overrightarrow F _{m{\rm{s}}t}};{\overrightarrow F _{p{\rm{d}}}}\)
Chọn chiều dương nằm trong chiều vận động, phương trình toan luật II Niuton ghi chép mang đến vật là:
\({\overrightarrow F _{m{\rm{s}}t}} + {\overrightarrow F _{p{\rm{d}}}} + \overrightarrow N + \overrightarrow P = m\overrightarrow a \) (*)
Do xe hơi vận động trực tiếp đều nên tốc độ a = 0. Chiếu phương trình (*) lên chiều dương tao được:
\(\left\{ \begin{array}{l} - {F_{m{\rm{s}}t}} + {F_{p{\rm{d}}}} = 0 \Leftrightarrow {F_{p{\rm{d}}}} = {F_{m{\rm{s}}t}} = \mu N\\N = P.. = mg\end{array} \right.\)
\( \Rightarrow {F_{p{\rm{d}}}} = \mu P.. = \mu mg = 0,08.1500.9,8 = 1176N\)
Dạng 2: Tính quãng đàng, thời hạn chuồn được khi với lực quái sát
- Cách 1: Chọn hệ quy chiếu: gốc tọa phỏng, mốc thời hạn, chiều dương
- Cách 2: Phân tích lực
- Cách 3: Viết phương trình toan luật II Niuton
- Cách 4: Chiếu phương trình lên chiều dương và thăm dò tốc độ của vật. Từ cơ, suy rời khỏi quãng đàng, thời hạn vật chuồn được.
Ví dụ 2: Một xe pháo năng lượng điện đang hoạt động với véc tơ vận tốc tức thời 36 km/h thì bị hãm lại đột ngột. Bánh xe pháo ko lăn chiêng nữa tuy nhiên chỉ trượt lên đàng ray. Kể kể từ khi hãm, xe pháo năng lượng điện còn chuồn được bao xa vời thì giới hạn lại? thạo thông số quái sát trượt đằm thắm bánh xe pháo và đàng ray là 0,2. Lấy g = 9,8m/s2.
Hướng dẫn giải
Đổi 36 km/h = 10 m/s
Kể kể từ khi hãm xe pháo, lực quái sát vào vai tò ngăn cản vận động khiến cho xe pháo tạm dừng.
Chọn chiều dương nằm trong chiều vận động.
Áp dụng toan luật II Niuton tao có:
\({\overrightarrow F _{m{\rm{s}}}} + \overrightarrow P + \overrightarrow N = m\overrightarrow a \) (*)
Chiếu phương trình (*) lên chiều dương tao được:
\( - {F_{m{\rm{s}}}} = quái \Leftrightarrow - \mu mg = ma\\ \Leftrightarrow a = - \mu g = - 0,2.9,8 = - 1,96m/{s^2}\)
Quãng đàng vật chuồn được kể từ thời điểm hãm phanh cho tới khi dừng lại hoàn toàn là:
\(s = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2a}} = \frac{{{0^2} - {{10}^2}}}{{2.\left( { - 1,96} \right)}} = 25,51m\)
Dạng 3: Tính lực kéo nhằm xe pháo vận động khi với quái sát
- Khi xe pháo vận động trực tiếp đều (a= 0) => \({F_{m{\rm{s}}}} = F\) (F là nước ngoài lực hoặc bộ phận nước ngoài lực tuy vậy song với mặt phẳng tiếp xúc)
Xem thêm: Tháng 6 ẩn chứa điều gì? Mệnh người sinh tháng 6 là gì? Liên kết mạnh mẽ với tháng nào nhất?
- Khi xe pháo vận động trực tiếp chuyển đổi đều:
+ Phân tích toàn bộ những lực tính năng nhập vật
+ Viết phương tình toan luật II Niuton nhằm xác lập lực cần thiết thăm dò.
Ví dụ 3: Một xe hơi lượng m = 1 tấn vận động thời gian nhanh dần dần đều bên trên mặt mũi đàng ở ngang với tốc độ a = 2m/s2. Hệ số quái sát đằm thắm bánh xe pháo và mặt mũi đàng là 0,1. Tính lực kéo của xe hơi.
Hướng dẫn giải
Chọn chiều dương nằm trong chiều vận động của xe pháo.
Các lực tính năng lên xe pháo gồm: \(\overrightarrow P.. ;\overrightarrow N ;{\overrightarrow F _{m{\rm{s}}}};\overrightarrow {{F_k}} \)
Áp dụng phương trình toan luật II Niuton tao có:
\({\overrightarrow F _{m{\rm{s}}}} + {\overrightarrow F _k} + \overrightarrow N + \overrightarrow P = m\overrightarrow a \) (*)
Chiếu phương trình (*) lên chiều dương, tao có:
\( - {F_{m{\rm{s}}}} + {F_k} = ma\\ \Rightarrow {F_k} = {F_{m{\rm{s}}}} + quái = \mu mg + ma\)
Thay số:
\({F_k} = 0,1.1000.10 + 1000.2 = 3000N\)
Dạng 4: Tính véc tơ vận tốc tức thời của vật ở chân mặt mũi phẳng phiu nghiêng với quái sát
- Vật đang được đứng yên tĩnh bên trên mặt mũi phẳng phiu nghiêng: a = 0
\( \Rightarrow {F_{m{\rm{s}}n}} = {P_1} = mg\sin \alpha \)
- Điều khiếu nại nhằm vật trượt xuống: a > 0
\({P_1} > {F_{m{\rm{s}}}} \Rightarrow mg\sin \alpha > \mu mg\cos \alpha \Rightarrow \mu < \tan \alpha \)
- Chọn chiều dương nằm trong chiều vận động. sít dụng toan luật II Niuton và chiếu lên chiều dương tao được:
\({P_1} - {F_{m{\rm{s}}}} = ma\)
+ Khi cơ, vật trượt xuống với gia tốc:
\(\begin{array}{l}a = \frac{{{P_1} - {F_{m{\rm{s}}}}}}{m} = \frac{{mg\sin \alpha - \mu mg.\cos \alpha }}{m}\\ = g\sin \alpha - \mu g\cos \alpha \end{array}\)
+ Vận tốc của vật ở chân mặt mũi phẳng phiu nghiêng:
\(v = \sqrt {2{\rm{a}}s} = \sqrt {\frac{{2gh\left( {\sin \alpha - \mu \cos \alpha } \right)}}{{\sin \alpha }}} \)
Ví dụ 4: Vật đặt điều bên trên đỉnh dốc lâu năm 165m, thông số quái sát 0,2, góc nghiêng dốc là \(\alpha \).
a) Với độ quý hiếm này của \(\alpha \) thì vật ở yên tĩnh ko trượt?
b) Cho \(\alpha = {30^0}\). Tìm véc tơ vận tốc tức thời vật ở chân dốc.
Cho \(\tan {11^0} = 0,2;\cos {30^0} = 0,85\).
Hướng dẫn giải
a) Để vật ở yên tĩnh ko trượt thì:
Xem thêm: Tháng 4 cung gì? Khám phá vận mệnh, tính cách, tình duyên và sự nghiệp
\(\tan \alpha \le \mu \Leftrightarrow \tan \alpha \le 0,2 \Leftrightarrow \alpha \le {11^0}\)
b) Vận tốc khi vật ở chân dốc là:
\(v = \sqrt {2{\rm{a}}s} = \sqrt {\frac{{2gl\left( {\sin \alpha - \mu \cos \alpha } \right)}}{{\sin \alpha }}} \\= \sqrt {\frac{{2.10.165\left( {\sin {{30}^0} - 0,2.\cos {{30}^0}} \right)}}{{\sin {{30}^0}}}} = 33m/s\)
Bình luận